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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

 

RODRIGO LONDOÑO GARCÍA

 

 

 

 

 

62 

Balances de masa y energía 

solución de KOH para absorber el CO

2

, una solución de ácido pirogálico para absorber el O

2

 y una 

solución de cloruro cuproso amoniacal para absorber el CO. Lo que sobra del gas de chimenea 

luego de ser absorbido por esas soluciones es N

2

Como  en  una  reacción  de  combustión  el  reactivo  más  barato  es  el  aire,  éste  se  suministra  en 

cantidad mayor a la necesaria (teórica). Los siguientes términos son útiles en la combustión: 

Oxígeno teórico: Moles o velocidad de flujo molar (proceso intermitente o continuo) de O

2

 que se 

necesitan para efectuar la combustión completa del combustible, suponiendo que todo el carbono 

del combustible  forma CO

2

 y todo el hidrógeno forma H

2

O. 

Aire teórico: Es la cantidad de aire que contiene el oxígeno teórico. 

Aire en exceso: Es la cantidad en exceso del aire que entra al reactor con respecto al aire teórico. 

El porcentaje de aire en exceso se calcula usando la siguiente ecuación: 

% de aire en exceso = [(Moles de aire que entran – moles de aire teórico)/moles de aire teórico] * 

100 

El  procedimiento  para  resolver  balances  de  materia  en  la  combustión  es  el  mismo  que  el 

procedimiento para los sistemas reactivos, pero teniendo en cuenta estos puntos: 

(1)  El N

2

 sale del reactor tal como entra. En la salida del reactor debe considerarse el O

2

 que no 

reacciona y el combustible que no se consume. 

(2)  El porcentaje de aire en exceso y el porcentaje de oxígeno en exceso tienen el mismo valor 

numérico. Si se conoce el porcentaje en exceso de O

2

, el  O

2

 real se calcula multiplicando el 

O

2

 teórico por 1 más la fracción de oxígeno en exceso. 

(3)  Si  sólo  sucede  una  reacción  se  pueden  usar  indistintamente  balances  para  especies 

moleculares o para especies atómicas. Si ocurren varias reacciones químicas suelen ser más 

convenientes los balances para especies atómicas. 

 

2.4 EJERCICIOS: 

2.4.1 

Se quema propano (C

3

H

8

) con 12% de aire en exceso. El porcentaje de conversión del 

propano es de 95%; del propano quemado, 15% reacciona para formar CO y el resto para formar 



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